1.如图甲所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。
甲
(1)对于该实验,下列操作对减小实验误差有利的是________。
A.重物选用质量和密度较大的金属锤
B.两限位孔在同一竖直面内上下对正
C.精确测量出重物的质量
D.用手拿着纸带上端,接通电源后,撒手释放重物
(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到 50 Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图乙所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________。
乙
A.OA、AD和EG的长度
B.OC、BC和CD的长度
C.BD、CF和EG的长度
D.AC、BD和CE的长度
解析:(1)重物选用质量和密度较大的金属锤,这样能减小空气阻力的影响,从而减小实验误差,故A正确;为了减小纸带与限位孔之间的摩擦,两限位孔必须在同一竖直线上,两限位孔在同一竖直面内上下对正,从而减小实验误差,故B正确;因在实验中比较的是mgh、mv2的大小关系,故m可约去,不需要测量重物的质量,故C错误;释放重物前,应先接通电源,故D正确。
(2)当知道OA、AD和EG的长度时,无法算出某点的速度和O点到该点的距离,故A错误;当知道OC、BC和CD的长度时,能计算出C点的速度,从而求出O点到C点的动能变化量,知道OC的长度,可以求出O点到C点重力势能的变化量,可以验证机械能守恒,故B正确;知道BD的长度可以求出C点的速度,根据EG的长度可以求出F点的速度,结合CF的长度,可以验证机械能守恒定律,故C正确;知道AC的长度可以求出B点的速度,知道CE的长度可以求出D点的速度,结合BD的长度,可以验证机械能守恒定律,故D正确。
答案:(1)ABD (2)BCD